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전기기초이론

최대전력 전송조건 예제1

[발83-3]다음 그림의 a, b 단자 부하 측에 어떤 부하를 설치할 경우, 최대로 전력 을 전송하기 위한 부하단자 a, b 사이의 저항을 계산하고, 부하전류[A] 및 단자 a, b 사이의 저항에서 10분 동안에 하는 일의 양[kJ]을 계산하시오.

단, 효율은 90%로 하고, 소수점 3째 자리까지만 계산하시오.

테브난 등가전압

테브난 등가전압

\[ V_A=\frac { 40} { 10+40} \times 220 = 176 [V] \]
\[ V_B =\frac { 20}{ 60+20} \times 220=55[V] \]
\[ V_{TH} = V_A -V_B =176 -55=121[V] \]

테브난 등가저항

\[ R _{TH} =\frac{10 \times 40} {10+40} +\frac{60 \times 20} {60+20}=23[ \Omega ] \]

테브난 등가회로

테브난 등가회로

최대전력 전달 조건의 부하저항

: RL=23[Ω]

부하전류

\[ I_L=\frac{ 121}{ 23 +23} = 2.630[A] \]

부하가 10분 동안 하는 일

\[ P=I_L ^2 \times R_L =2.63^2 \times 23 =159.089 [W] \]
\[ W= P \times t [W \cdot s] \times \eta \]\[=159.088 \times 10 \times 60 \times 0.9=85.908[kJ] \]
\[ Q=W \times 0.24 =20.618[kcal] \]

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